汽轮机控制方案(YT0的907).doc

汽轮机控制方案 凝汽式汽轮机组及附属设备包括凝汽式汽轮机、凝汽器、凝结水泵、射水箱、射水泵、汽封加热器、除氧器等设备。锅炉产生的过热蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，末端排出的乏汽进入凝汽器，在凝汽器中凝结成水，进入汽封加热器或直接进入除氧气。补给水也进入除氧器。 25MW凝汽式汽轮发电机组及辅助设备的控制功能主要设计为六大部分： 数据采集与数据处理（DAS）功能； 模拟量控制系统（MCS）功能； 辅机顺序控制系统（SCS）功能； 汽轮机数字电液控制系统（DEH）功能； 汽机数据采集监视系统（TSI）功能； 汽机紧急跳闸系统（ETS）功能。 虽然机组的控制可以按以上方式进行分类，但实际上，各系统之间有密不可分的联系，甚至个系统功能相互交叠。其中，DAS是必不可少的系统，它是其它各系统的基础。 1.1 汽轮机设备数据采集和处理（DAS）功能 DAS即汽轮机及附属设备的监测系统，替代了常规的二次仪表，同时提供数据监测报警、数据记录等功能。采用DAS系统，取消了盘柜上的仪表，使机组运行数据的监测更直观、全面，减轻了运行人员的监盘工作和人为失误，减少了热工人员的维护量。 其它系统（MCS、SCS、DEH、TSI、ETS）功能的实现需要DAS系统提供数据平台和报警、计算功能。DAS系统各功能尤其是画面的合理分配与测点布置、报警功能的合理实现等，直接影响运行人员的工作效率和劳动强度。另外，DAS系统能实现测点数据好坏的判断功能，避免设备的误动，并使故障能得到最及时的处理。 1.2 汽机设备模拟量控制系统（MCS）功能 武钢凝汽式汽轮发电机组及辅助设备的模拟量控制系统（MCS）主要包括： 凝汽器水位控制系统 保持一定的凝汽器水位，目的用于保障建立正常的凝汽器真空。凝汽器水位的过高和过低都可能破坏凝汽器真空。 均压箱压力控制系统 在汽轮机级内隔板和主轴间隙处，以及主轴穿出汽缸外处等部位，蒸汽汽缸会外泄漏或外部空气漏入，使汽轮机的效率降低并使机组真空恶化，破坏汽轮机的正常运行。故必须采用轴封阻挡蒸汽外漏和空气漏入，来保障汽轮机的正常运行。轴封性能的好坏使通过控制轴封蒸汽压力来实现的。在汽轮发电机组轴封压力调节系统中，轴封压力的测量值与给定值进行PID运算，其运算结果控制轴封供汽调节阀，维持轴封压力在设定值。 1.3 汽轮机辅助设备顺序控制系统（SCS）功能 SCS实现运行机组级设备的程控、保护功能。程控设备的启动/停止、关联设备的联锁互动等功能由程序自动实现。保护功能即当机组或某设备出现故障时，程序自动运行某项功能以保护机组及设备。 SCS基本功能： （1）SCS用于实现设备的软操手动启动/停止，以及机组的设备级、功能组级、系统级程控运行。实现机组的程控运行，目的是为了在机组启、停时减少运行人员的常规操作和劳动强度，增加机组及设备的运行状态、启/停许可条件、操作顺序和运行方式在CRT上直观显示。 （2）对手动顺序控制方式，为运行人员提供操作指导，在CRT上显示。运行人员通过手动指令，可以修改运行顺序或对运行顺序进行跳步，但须满足安全要求。 （3）程序监视每一步预定的执行时间，如未能在约定的时间内完成，发出报警，并禁止下一步的执行。 1.4 汽机数据采集监视系统（TSI）功能 为了提高机组的热经济性，汽轮机的级间间隙、轴封间隙都选择比较小，由于汽轮机的旋转速度很高，在机组启动、运行或停机过程中，如果没有按规定的要求操作控制，则很容易使汽轮机的转动部件和静止部件相互摩擦，甚至碰撞，引起叶片损坏、大轴弯曲、轴瓦烧毁等严重事故。 为了保证机组安全启动和正常运行，需对汽轮机组的轴向位移、偏心度、膨胀、振动、转速、油动机和同步器行程等机械参数进行监控，这些参数显示通常由TSI系统完成。 另外，还对轴承温度、油箱油位、润滑油压、高压缸上下壁温差、汽缸进水、凝汽器真空等热工参数进行监视和保护，这些参数的监视功能由DAS系统完成，保护功能由SCS系统和ETS系统完成。 以上所有的这些信号参数超过规定值（报警值）时发出报警信号，在超过极限值（危险值）时送到ETS系统，动作汽轮机的危急遮断保护装置，关闭主汽门，实施紧急停机，以避免重大恶性事故的发生。 1.5 汽机紧急跳闸系统（ETS）功能 ETS系统，是汽轮发电机组危急情况下的保护系统。它与TSI、DEH一起构成汽轮机组的监控保护系统。 当发生下列情况之一时，ETS将发出跳机指令： ●汽轮机超速 ≥3360r/min; ●轴向位移大 ≥+1.4mm; -1.00mm ●真空（2取1） ≤-0.06Mpa ●支持轴承回油温度 ≥75℃ ●推力轴承温度 ≥75℃ ●润滑油压（3取2）≤0.02Mpa ●发电机故障； ●DEH系统停机。